RU2725336C1 - Two-speed manual drive of shutoff valves - Google Patents
Two-speed manual drive of shutoff valves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725336C1 RU2725336C1 RU2019117929A RU2019117929A RU2725336C1 RU 2725336 C1 RU2725336 C1 RU 2725336C1 RU 2019117929 A RU2019117929 A RU 2019117929A RU 2019117929 A RU2019117929 A RU 2019117929A RU 2725336 C1 RU2725336 C1 RU 2725336C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- teeth
- drive
- internal teeth
- driven link
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам управления запорной арматурой, включающим в себя узлы управления зубчатой передачей, и может быть использовано в нефтегазовом машиностроении, а именно в приводах трубопроводной запорной арматуры.The invention relates to controls for valves, including gear control units, and can be used in oil and gas engineering, namely, actuators for pipeline valves.
Из уровня техники известен двухскоростной ручной привод запорной арматуры, содержащий корпус, крышку, жестко связанную с маховиком, планетарный механизм и переключатель скорости, выполненный в виде поворотного рычага, взаимодействующего с пазами на водиле и фланце солнечной шестерни планетарного механизма (RU 2343329 C1, МПК F16К 31/53, опубл. 10.01.2009).A two-speed manual actuator of shutoff valves is known from the prior art, comprising a housing, a cover rigidly connected to the flywheel, a planetary gear and a speed switch made in the form of a rotary lever interacting with the grooves on the carrier and the flange of the sun gear of the planetary gear (RU 2343329 C1, IPC F16K 31/53, published January 10, 2009).
Недостатками известного привода являются его сложность, обусловленная наличием большого числа зубчатых колес и сложного в изготовлении переключателя скорости, а также невозможность автоматического переключения скорости планетарного механизма, что создает неудобство в его эксплуатации.The disadvantages of the known drive are its complexity, due to the presence of a large number of gears and difficult to manufacture a speed switch, as well as the inability to automatically switch the speed of the planetary mechanism, which creates inconvenience in its operation.
Наиболее близким техническим решением к заявленному приводу и выбранным в качестве прототипа признан двухскоростной ручной привод запорной арматуры с автоматическим переключением скоростей (RU 2659681C1, МПК F16К 31/53, опубл. 03.07.2018). Привод содержит два полукорпуса, маховик, жестко связанный с ведущим валом-водилом, установленный на ведущем валу-водиле ролик, неподвижное колесо с внешними зубьями, подвижное колесо с внутренними зубьями и пазом на ободе, сопрягаемое с роликом и соединенное с ведомым звеном, узел упругой связи элементов привода, выполненный в виде набора стержней, расположенных в отверстиях подвижного колеса с внутренними зубьями и запрессованных другим концом в ведомое звено.The closest technical solution to the claimed drive and selected as a prototype is recognized as a two-speed manual actuator of shut-off valves with automatic gear shifting (RU 2659681C1, IPC F16K 31/53, published 03.07.2018). The drive contains two half-bodies, a flywheel rigidly connected to the drive shaft-carrier, a roller mounted on the drive shaft-carrier, a fixed wheel with external teeth, a movable wheel with internal teeth and a groove on the rim, mating with the roller and connected to the driven link, an elastic unit the connection of the drive elements, made in the form of a set of rods located in the holes of the movable wheel with internal teeth and pressed into the driven link with the other end.
Недостатком этой конструкции является низкий уровень ее технологичности, связанный с применением в конструкции привода большого числа стержней и отверстий под них, требующих высокой степени точности изготовления.The disadvantage of this design is the low level of manufacturability associated with the use of a large number of rods and holes for them in the drive structure, requiring a high degree of manufacturing accuracy.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение уровня технологичности механизма.The technical problem, the solution of which the claimed invention is directed, is to increase the level of adaptability of the mechanism.
Указанная задача решена тем, что двухскоростной ручной привод запорной арматуры содержит два полукорпуса, маховик, жестко связанный с ведущим валом-водилом, установленный на ведущем валу-водиле нажимной элемент, неподвижное колесо с внешними зубьями, подвижное колесо с внутренними зубьями, сопрягаемое ступицей с нажимным элементом и соединенное посредством упругой связи с ведомым звеном. Отличает привод от аналогов то, что узел упругой связи выполнен в виде центрального стержня, одним концом жестко соединенного с ведомым звеном, а другим концом связанного со ступицей подвижного колеса с внутренними зубьями посредством угловой муфты.This problem is solved in that the two-speed manual drive of the stop valve contains two half-bodies, a flywheel rigidly connected to the drive shaft-carrier, a push element mounted on the drive shaft-carrier, a fixed wheel with external teeth, a movable wheel with internal teeth, mated with a hub with a pressure element and connected through elastic connection with the driven link. The drive differs from its analogues in that the elastic coupling unit is made in the form of a central rod, one end rigidly connected to the driven link, and the other end of the movable wheel connected to the hub with internal teeth by means of an angular coupling.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытыми выше конструктивными признаками механизма, является повышение технологичности привода, который обеспечивается выполнением узла упругой связи в виде одного центрального стержня.A positive technical result provided by the structural features of the mechanism disclosed above is an increase in the manufacturability of the drive, which is ensured by the implementation of the elastic coupling in the form of one central rod.
Конструкция привода поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид двухскоростного ручного привода запорной арматуры в разрезе при работе в режиме передачи движения непосредственно от маховика к ведомому звену через нажимной элемент и центральный стержень (при небольшой нагрузке); на фиг. 2 - вид по А-А на фиг 1; на фиг. 3 - вид по А-А ведущего вала-водила, нажимного элемента и концевой части центрального стержня при передаче движения от маховика ведомому звену посредством зубчатого зацепления подвижного колеса с внутренними зубьями и неподвижного колеса с внешними зубьями и работе механизма в режиме редуктора (при большой нагрузке).The design of the drive is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a General view in section of a two-speed manual drive of shutoff valves when operating in the transmission mode of movement directly from the flywheel to the driven link through the pressure element and the central rod (at light load); in FIG. 2 is a view along AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view along aa of the drive shaft, the pressure member and the end part of the central shaft when transmitting movement from the flywheel to the driven link by gearing the movable wheel with internal teeth and the stationary wheel with external teeth and the mechanism in gearbox mode (under heavy load )
Двухскоростной ручной привод запорной арматуры состоит из полукорпусов 1 и 2, маховика 3, неподвижного колеса с внешними зубьями 4, подвижного колеса с внутренними зубьями 5, ступицы подвижного колеса с внутренними зубьями 6, шариков угловой муфты 7, центрального стержня 8, нажимного элемента 9, ведущего вала-водила 10, крепежного элемента 11, ведомого звена 12.The two-speed manual drive of the stop valves consists of half-
Нажимной элемент 9 выполнен в виде шарика, а ведущий вал-водило 10 - со сферическим углублением, при этом радиус углубления соответствует радиусу нажимного элемента 9, а его глубина равна межосевому расстоянию привода при работе в режиме редуктора. Ступица подвижного колеса с внутренними зубьями 6 выполнена с цилиндрическими пазами, а центральный стержень 8 со сферическими углублениями на внешней поверхности, причем радиусы пазов и углублений равны радиусу шариков 7, которые вместе с сопрягаемыми элементами составляют угловую муфту.The
Неподвижное колесо с внешними зубьями 4 установлено в полукорпусе 2. Центральный стержень 8 жестко соединен с ведомым звеном 12. Подвижное колесо с внутренними зубьями 5 жестко соединено с его ступицей 6 и через шарики угловой муфты 7 связано с центральным стержнем 8, а через него с ведомым звеном 12.A fixed wheel with external teeth 4 is installed in the half-
Сборка двухскоростного ручного привода запорной арматуры осуществляется в следующей последовательности.Assembling a two-speed manual actuator of shutoff valves is carried out in the following sequence.
Центральный стержень 8 крепится к ведомому звену 12, которое устанавливается в полукорпусе 1. К подвижному колесу с внутренними зубьями 5 крепится его ступица 6 и сажается на шарики угловой муфты 7, предварительно установленные в углубления концевой части центрального стержня 8. Ведущий вал-водило 10 с установленным в его углублении нажимным элементом 9 вводится во внутреннюю полость концевой части центрального стержня 8. Неподвижное колесо с внешними зубьями 4 вводится внутрь подвижного колеса с внутренними зубьями 5. Полукорпус 2 сажается одновременно на ведущий вал-водило 10, на обод неподвижного колеса с внешними зубьями 4 и в полукорпус 1. Обод неподвижного колеса с внешними зубьями 4 и полукорпусы 1, 2 скрепляются крепежным элементом 11. После этого на ведущий вал-водило 10 сажается и крепится к нему маховик 3.The
Для предотвращения заклинивания привода при его работе в режиме редуктора (при большой нагрузке) и повышения надежности механизма поверхность вершин зубьев неподвижного колеса с внешними зубьями 4 может быть выполнена сферической, а зазор между вершинами внутренних зубьев подвижного колеса 5 и впадинами неподвижного колеса с внешними зубьями 4 увеличенным.To prevent jamming of the drive during its operation in the gear mode (under heavy load) and increase the reliability of the mechanism, the surface of the tops of the teeth of the fixed wheel with external teeth 4 can be made spherical, and the gap between the tops of the internal teeth of the
Двухскоростной ручной привод запорной арматуры работает следующим образом.Two-speed manual drive shutoff valves operates as follows.
При большой нагрузке на рабочем органе запорной арматуры (не показан) для его страгивания с места в момент открытия вращение от маховика 3 передается ведущему валу-водилу 10 и установленному в нем нажимному элементу 9, который давит на кромку продольного цилиндрического паза на концевой части центрального стержня 8, выходит из него, деформирует центральный стержень 8 и через шарики угловой муфты 7 смещает в радиальном направлении подвижное колесо с внутренними зубьями 5 и его ступицу 6 так, что подвижное колесо с внутренними зубьями 5 входит в зацепление с неподвижным колесом с внешними зубьями 4. При дальнейшем вращении маховика 3 и жестко связанного с ним ведущего вала-водила 10 движение передается через подвижное колесо с внутренними зубьями 5, его ступицу 6 и шарики угловой муфты 7 центральному стержню 8, ведомому звену 12 и связанному с ним рабочему органу с большим крутящим моментом, но малой скоростью. Привод в этом случае работает в режиме планетарного редуктора с передаточным отношениемWith a large load on the working body of the shut-off valve (not shown) to move it away from the place at the moment of opening, the rotation from the
где Z4 - число зубьев неподвижного колеса 4, Z5 - число зубьев подвижного колеса 5.where Z 4 is the number of teeth of the fixed wheel 4, Z 5 is the number of teeth of the
После страгивания рабочего органа с места крутящий момент снижается, вращение маховика 3 и связанного с ним ведущего вала-водила 10 до положения, когда нажимной элемент 9 встанет напротив продольного цилиндрического паза на концевой части центрального стержня 8, приводит к тому, что центральный стержень 8 выправляется, смещая подвижное колесо с внутренними зубьями 5, выводя подвижное колесо с внутренними зубьями 5 из зацепления с неподвижным колесом с внешними зубьями 4, нажимной элемент 9 при этом садится в сферическое углубление концевой части центрального стержня 8, и дальнейшее движение от маховика 3 и ведущего вала-водила 10 передается ведомому звену 12 и рабочему органу с передаточным отношением i=1, что увеличивает скорость перемещения запорного органа. При этом деформация центрального стержня 8 имеет небольшое значение, и радиальное смещение подвижного колеса с внутренними зубьями 5 не превышает первоначального зазора между вершинами зубьев подвижного и неподвижного колес 5 и 4.After stragging the working body from the place, the torque decreases, the rotation of the
При закрытии рабочего органа арматуры вначале имеет место небольшой крутящий момент и вращательное движение от маховика 3 передается ведомому звену 12 с передаточным отношением, равным единице, до соприкосновения рабочего органа с корпусными деталями арматуры (не показаны). При дальнейшем вращении маховика 3 момент на ведущем валу-водиле 10 возрастает до тех пор пока нажимной элемент 9 не выйдет из продольного цилиндрического паза на концевой части центрального стержня 8, приводя к деформации центральный стержень 8 и вхождению подвижного колеса с внутренними зубьями 5 в зацепление с неподвижным колесом с внешними зубьями 4. Передача вращательного движения после этого происходит с увеличением крутящего момента, обеспечивая полное закрытие запорного органа.When closing the working body of the valve, at first a small torque takes place and the rotational movement from the
Таким образом, выполнение узла упругой связи двухскоростного ручного привода запорной арматуры в виде центрального стержня 8, жестко соединенного с ведомым звеном 12 и связанного с подвижным колесом с внутренними зубьями 5 посредством угловой повышает уровень технологичности механизма, а выполнение поверхности вершин зубьев неподвижного колеса с внешними зубьями 4 сферической и увеличение зазора между вершинами внутренних зубьев подвижного колеса 5 и впадинами неподвижного колеса с внешними зубьями 4 позволяет предотвратить заклинивание механизма и повысить его надежность.Thus, the implementation of the elastic coupling of a two-speed manual drive of shutoff valves in the form of a
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117929A RU2725336C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117929A RU2725336C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725336C1 true RU2725336C1 (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71509863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117929A RU2725336C1 (en) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725336C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1026735A (en) * | 1975-06-13 | 1978-02-21 | Tomoe Valve Co. | Reduction apparatus for opening and closing a valve |
DE3912464A1 (en) * | 1987-09-08 | 1990-10-18 | Rikuo Fukamachi | DRIVE DEVICE FOR OPENING AND CLOSING A VALVE |
JP4387481B2 (en) * | 1998-12-25 | 2009-12-16 | 日立バルブ株式会社 | Differential gear valve drive |
RU2413114C1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Корвет" (ОАО "АК "Корвет") | Manual two-speed drive for multi-purpose accessories |
RU2641415C2 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-17 | Акционерное общество "Редуктор" | Two-speed manual drive of shut-off valves |
RU2659681C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Two-speed hand drive of shut-off valve |
-
2019
- 2019-06-07 RU RU2019117929A patent/RU2725336C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1026735A (en) * | 1975-06-13 | 1978-02-21 | Tomoe Valve Co. | Reduction apparatus for opening and closing a valve |
DE3912464A1 (en) * | 1987-09-08 | 1990-10-18 | Rikuo Fukamachi | DRIVE DEVICE FOR OPENING AND CLOSING A VALVE |
JP4387481B2 (en) * | 1998-12-25 | 2009-12-16 | 日立バルブ株式会社 | Differential gear valve drive |
RU2413114C1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Корвет" (ОАО "АК "Корвет") | Manual two-speed drive for multi-purpose accessories |
RU2641415C2 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-17 | Акционерное общество "Редуктор" | Two-speed manual drive of shut-off valves |
RU2659681C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Two-speed hand drive of shut-off valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2398991C2 (en) | Drive mechanism for continuously variable transmission | |
RU2659681C1 (en) | Two-speed hand drive of shut-off valve | |
JP3613623B2 (en) | Actuator for hydraulic master cylinder | |
US10626964B2 (en) | Axial cam gearbox mechanism | |
EP3376083B1 (en) | Valve actuator | |
US20160010711A1 (en) | Automatic slack adjuster | |
US4545263A (en) | Gearbox | |
US6470764B1 (en) | Electric drive device for transmission | |
US6210300B1 (en) | Reversible one-way clutch for planetary transmission | |
GB2325967A (en) | Apparatus for operating a selector shaft of a gearbox | |
JP5091132B2 (en) | Actuation drive mechanism used in a mechanical unit with a planetary gear transmission | |
RU2725336C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
EP0365338A1 (en) | Phase change mechanism | |
US5542890A (en) | Toroidal stepless transmission | |
CN210600398U (en) | Opening and closing device for partial rotary valve | |
US8398521B2 (en) | Mechanical torque converter | |
RU2694385C1 (en) | Two-speed manual drive of shut-off valves | |
RU2701982C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
GB2224808A (en) | Phase change mechanism | |
RU2716781C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
KR100692337B1 (en) | Belt type continous variable transmission | |
RU2454590C2 (en) | Double-speed hand drive of pipeline valves | |
CN111120542A (en) | Mode-selectable clutch | |
RU2797329C1 (en) | Electric drive of pipeline valves with manual override | |
US1336749A (en) | Variable-speed power-transmitting device |